CN114622973A - 催化还原系统预警方法、装置及起重机 - Google Patents

催化还原系统预警方法、装置及起重机 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种催化还原系统预警方法、装置及起重机，涉及工程机械技术领域，该催化还原系统预警方法包括获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度；根据车辆的状态数据、上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；以及根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号。该催化还原系统预警方法、装置及起重机，可以在更早的时间节点判定车辆催化还原系统是否出现故障，从而及时控制氮氧化物的排放，有利于环境保护。

Description

催化还原系统预警方法、装置及起重机
技术领域
本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及一种催化还原系统预警方法、装置及起重机。
背景技术
目前，起重机在作业的过程中，会产生大量的氮氧化物(NOx)，如果大量的氮氧化物直接排放，会对环境造成严重的污染，因此，从环保的角度考虑，起重机上设置有催化还原系统(SCR)，催化还原系统可以对起重机作业过程中产生的氮氧化物进行催化还原反应，从而有效地减少氮氧化物的排放量。应当理解的是，如果催化还原系统出现故障，那么会影响氮氧化物的催化还原反应，从而增加氮氧化物的排放量，造成环境污染。但是，现有技术中，一般通过检测车辆排放出来的氮氧化物的排放量是否符合标准，来判断催化还原系统是否出现故障，这样，发现催化还原系统出现障碍的时机太晚，从而导致大量氮氧化物已经排放到环境中，进而造成了严重的污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种催化还原系统预警方法、装置及起重机，其相对于现有技术，可以在更早的时间节点判定车辆催化还原系统是否出现故障，从而及时控制氮氧化物的排放，有利于环境保护。
根据本申请的一个方面，提供了一种催化还原系统预警方法，包括：
获取车辆的状态数据、所述车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及所述车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度；
根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；以及
根据多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号。
根据本申请的一个方面，所述根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率包括：
根据所述车辆的状态数据和所述上游氮氧化物浓度，得到所述预设时间窗口内的上游氮氧化物的多个质量排放量；
根据所述车辆的状态数据和所述下游氮氧化物浓度，得到所述预设时间窗口内的下游氮氧化物的多个质量排放量；以及
根据所述上游氮氧化物的多个质量排放量以及所述下游氮氧化物的多个质量排放量，得到多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
根据本申请的一个方面，所述根据多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号包括：
若存在超过预设比例的所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率低于预设效率，则输出表征所述车辆催化还原系统异常的信号。
根据本申请的一个方面，在所述获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及所述车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度之后，所述催化还原系统预警方法还包括：
根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率；其中，所述第一预设时间段表征预设时间节点到当前时间节点之间的时间段；
在所述得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率之后，所述催化还原系统预警方法包括：
获取第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率；其中，所述第三预设时间段表征所述车辆催化还原系统首次应用的初始时间节点到所述预设时间节点之间的时间段；
所述根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号包括：
根据所述第一氮氧化物平均转化效率以及所述第二氮氧化物平均转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号。
根据本申请的一个方面，所述根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率包括：
根据所述车辆的状态数据和所述上游氮氧化物浓度，得到所述第一预设时间段内的上游氮氧化物的多个质量排放量；
根据所述车辆的状态数据和所述下游氮氧化物浓度，得到所述第一预设时间段内的下游氮氧化物的多个质量排放量；以及
根据所述上游氮氧化物的多个质量排放量和所述下游氮氧化物的多个质量排放量，得到所述第一氮氧化物平均转化效率。
根据本申请的一个方面，所述获取第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率包括：
选取第N个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；其中，所述第N个所述预设时间窗口表征在所述预设时间节点之前且与所述预设时间节点相邻的预设时间窗口；
获取第二预设时间段内的氮氧化物转化效率；其中，所述第二预设时间段表征所述车辆催化还原系统首次应用的初始时间节点到所述第N个预设时间窗口的初始时间节点之间的时间段；以及
根据所述第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及所述第二预设时间段内的氮氧化物转化效率，得到所述第二氮氧化物平均转化效率。
根据本申请的一个方面，所述根据所述第一氮氧化物平均转化效率以及所述第二氮氧化物平均转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号包括：
若所述第一氮氧化物平均转化效率与所述第二氮氧化物平均转化效率的差值大于预设值，则输出所述车辆催化还原系统异常的信号；或者，
若所述第一氮氧化物平均转化效率与所述第二氮氧化物平均转化效率的差值小于或等于所述预设值，则输出所述车辆催化还原系统正常的信号。
根据本申请的一个方面，在所述输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号之后，所述催化还原系统预警方法还包括：
控制显示设备显示多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及显示所述车辆催化还原系统正常或异常。
根据本申请的另一个方面，提供了一种催化还原系统预警装置，包括：第一获取模块，配置为获取车辆的状态数据、所述车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及所述车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度；其中，所述上游氮氧化物浓度表征所述车辆催化还原系统未进行催化还原反应前的氮氧化物浓度；所述下游氮氧化物浓度表征所述车辆催化还原系统进行催化还原反应后剩余的氮氧化物浓度；第一计算模块，配置为根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；以及第一输出模块，根据多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号。
根据本申请的另一个方面，提供了一种起重机，包括：机体；车辆催化还原系统，设置在所述机体上，所述车辆催化还原系统配置为对氮氧化物进行催化还原反应；以及电子设备，与所述车辆催化还原系统通讯连接，所述电子设备配置为执行前述的催化还原系统预警方法。
本申请提供的催化还原系统预警方法、装置及起重机，其通过获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度，然后得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，然后根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，判定车辆催化还原系统是否处于异常的状态，根据判定结果输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号，相比于现有技术通过检测已经排放出的氮氧化物的排放量来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态的方法，本申请提供的催化还原系统预警方法可以在催化还原反应后，通过计算得到氮氧化物转化效率来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态，从而在更早的时间节点发出车辆催化还原系统出现故障的信号，使得工作人员可以及时采用应急措施，及时控制氮氧化物的排放，有效地减少排放到环境中的氮氧化物含量，有利于环境保护。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1为本申请一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。
图2为本申请一示例性实施例提供的多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率的流程示意图。
图3为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。
图4为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。
图5为本申请一示例性实施例提供的第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率的流程示意图。
图6为本申请一示例性实施例提供的第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率的流程示意图。
图7为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。
图8为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。
图9为本申请一示例性实施例提供的催化还原系统预警装置的结构框图。
图10为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警装置的结构框图。
图11为本申请一示例性实施例提供的起重机的结构框图。
图12为本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
图1为本申请一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供的催化还原系统预警方法可以包括：
S310：获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度。
具体地，车辆的状态数据可以包括车辆所处环境的温度、车辆所处位置的海拔高度、车辆的车速、车辆是否处于取力工况的信息、DPF(柴油颗粒捕集器)再生工作是否在进行、NCD灯(发动机故障灯)是否处于点亮状态、OBD灯(车载诊断系统灯)是否处于点亮状态、发动机转速、发动机水温、发动机净输出扭矩、车辆催化还原系统入口处温度、瞬时进气质量流量、瞬时燃料质量流量等。
应当理解的是，获取上述的车辆的状态数据可以通过在车辆的相应位置设置传感器检测得到。例如，可以在车辆上设置温度传感器，以用于检测车辆所处环境的温度，可以在车辆上设置速度传感器，以用于检测车辆当前的车速。
在一实施例中，若获取得到的车辆的状态数据处于以下限制范围内：车辆所处环境的温度大于或等于第一设定值、车辆所处位置的海拔高度小于或等于第二设定值、车辆的车速大于或等于第三设定值、车辆未处于取力工况下、表征DPF再生工况的信号指示灯未点亮、表征出现发动机故障的NCD灯未点亮、表征车载诊断系统检测到故障的OBD灯未点亮、发动机转速大于或等于第四设定值、发动机水温大于或等于第五设定值、发动机净输出扭矩大于零、车辆催化还原系统入口处温度处于预设范围内；则可以持续执行本申请中的催化还原系统预警方法。
在一实施例中，车辆可以包括起重机、挖掘机等工程车辆，也可以包括乘用车、商务车等汽车车辆。
在一实施例中，可以在车辆上设置氮氧化物浓度传感器来检测得到车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度。
需要说明的是，本申请中车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度可以理解为在车辆催化还原系统未进行催化还原反应前的氮氧化物浓度。即，车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度可以理解为车辆催化还原系统入口处的氮氧化物浓度。另外，本申请中车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度可以理解为车辆催化还原系统进行催化还原反应后剩余的氮氧化物浓度。即，车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度可以理解为车辆催化还原系统出口处的氮氧化物浓度。
S320：根据车辆的状态数据、上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
在一实施例中，如前所述，车辆的状态数据中可以包括瞬时进气质量流量和瞬时燃料质量流量。在得到瞬时进气质量流量、瞬时燃料质量流量、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度后，可以计算得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，其具体计算过程后文进行详细叙述。
在一实施例中，预设时间窗口表征预设的一个时间段，该时间段的长短可以根据实际情况进行设定，本申请对预设时间窗口的时间段长短不作具体限定。
S330：根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号。
在一实施例中，在得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率后，通过多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率可以判定氮氧化物转化效率的数值是否正常，以及可以判定氮氧化物转化效率的下降速率是否正常。
应当理解的是，如果车辆催化还原系统出现故障，那么车辆催化还原系统对氮氧化物的效率会处于较低的水平，因此如果得到的氮氧化物转化效率的数值较低，那么就可以判定出车辆催化还原系统出现故障。另外，如果车辆催化还原系统出现故障，那么车辆催化还原系统的劣化速度也加快，使得氮氧化物转化效率的下降速率较快，因此，如果得到氮氧化物转化效率的下降速率较快，那么也可以判定车辆催化还原系统出现故障。
需要说明的是，车辆催化还原系统在使用过程中，由于使用损耗等原因，会逐渐劣化，即车辆催化还原系统对氮氧化物的转化效率会逐渐降低，但是如果氮氧化物的转化效率出现降低较快，那么说明车辆催化还原系统的劣化速度出现异常，从而可以判定车辆催化还原系统出现故障。
在一实施例中，输出的表征车辆催化还原系统正常或异常的信号可以包括图像信号、灯光信号、声音信号等。
本申请提供的催化还原系统预警方法，其通过获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度，然后得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，然后根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，判定车辆催化还原系统是否处于异常的状态，根据判定结果输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号，相比于现有技术通过检测已经排放出的氮氧化物的排放量来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态的方法，本申请提供的催化还原系统预警方法可以在催化还原反应后，通过计算得到氮氧化物转化效率来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态，从而在更早的时间节点发出车辆催化还原系统出现故障的信号，使得工作人员可以及时采用应急措施，及时控制氮氧化物的排放，有效地减少排放到环境中的氮氧化物含量，有利于环境保护。
图2为本申请一示例性实施例提供的多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率的流程示意图。如图2所示，步骤S320可以包括：
S321：根据车辆的状态数据和上游氮氧化物浓度，得到预设时间窗口内的上游氮氧化物的多个质量排放量。
具体地，以计算预设时间窗口内的上游氮氧化物的一个质量排放量为例，其具体的计算过程如下：
qmew,i＝qmaw,i+qmf,i；
其中，qmew,i表征瞬时排气质量流量；qmaw,i表征瞬时进气质量流量；qmf,i表征瞬时燃料质量流量。在实际应用中，qmaw,i和qmf,i可以通过前述获取的车辆的状态数据中得到，从而可以计算出瞬时排气质量流量qmew,i。
Figure BDA0003523307600000091
其中，mgas表征氮氧化物的质量排放量，ugas表征排气组分密度和排气密度比，其可以根据相关的数据表查询获得，cgas,i表征氮氧化物浓度，在执行步骤S321的过程中，可以代入获取得到的上游氮氧化物浓度，以此计算得到氮氧化物的质量排放量mgas可以认为是上游氮氧化物的质量排放量，qmew,i表征瞬时排气质量流量，可以由前述的计算公式计算得到，f表征数据采样频率，可根据实际情况进行设定，n表征测量次数，其可以根据实际情况进行设定。
S322：根据车辆的状态数据和下游氮氧化物浓度，得到预设时间窗口内的下游氮氧化物的多个质量排放量。
应当理解的是，执行步骤S322时，得到下游氮氧化物的多个质量排放量的计算过程与步骤S321中得到上游氮氧化物的多个质量排放量的计算过程类似，具体地，在执行步骤S321的过程中，可以将公式中的cgas,i代入下游氮氧化物浓度，以此计算得到氮氧化物的质量排放量mgas可以认为是下游氮氧化物的质量排放量。
S323：根据上游氮氧化物的多个质量排放量以及下游氮氧化物的多个质量排放量，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
具体地，以计算其中一个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率为例，其具体的计算过程如下：
ENOx＝(Σmgas上游-Σmgas下游)/Σmgas上游；
其中，ENOx表征预设时间窗口内氮氧化物的转化效率；Σmgas上游表征预设时间窗口内上游氮氧化物的多个质量排放量求和；Σmgas下游表征预设时间窗口内下游氮氧化物的多个质量排放量求和。
图3为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。如图3所示，执行步骤S310和步骤S320之后，步骤S330可以包括：
S331：若存在超过预设比例的预设时间窗口内的氮氧化物转化效率低于预设效率，则输出表征车辆催化还原系统异常的信号。
具体地，预设比例可以理解为满足氮氧化物转化效率低于预设效率的预设时间窗口的数量与预设时间窗口的数量总量之间的预设比值。例如，预设比例可以设定为80％，若预设时间窗口的数量总量为100个，那么在满足氮氧化物效率低于预设效率的预设时间窗口的数量大于80个的情况下，说明此时车辆催化还原系统对氮氧化物的转化效率在一段时间内，持续处于较低的状态，因此，此时可以认为车辆催化还原系统出现故障，系统可以对应输出表征车辆催化还原系统异常的信号。
需要说明的是，预设比例可以根据预设时间窗口数量的实际情况进行设定，本申请对预设比例不作具体限定。类似地，预设效率也可以根据实际情况进行设定，本申请对预设效率不作具体限定。
图4为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。如图4所示，在步骤S310之后，催化还原系统预警方法可以包括：
S340：根据车辆的状态数据、上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率。
具体地，第一预设时间段可以理解为预设时间节点到当前时间节点之间的时间段，也就是说，第一预设时间段可以作为与当前时间节点临近的时间段，因此，第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率也就可以反映车辆催化还原系统近期时间内进行催化还原反应的效率。
在一实施例中，选取的预设时间节点不同，第一预设时间段的长度也就对应不同。
在一实施例中，第一预设时间段可以选择一天、二天、三天等。即，可以选择当前时间节点前的一天、二天、三天等作为第一预设时间段。
在一实施例中，可以先执行步骤S340，再执行步骤S320。或者，可以先执行步骤S320，再执行步骤S340。
对应地，在步骤S320之后，催化还原系统预警方法还可以包括：
S350：获取第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率。
具体地，第三预设时间段可以理解为车辆催化还原系统首次应用的初始时间节点到预设时间节点之间的时间段。也就是说，第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率反映车辆催化还原系统历史作业过程中的进行催化还原反应的效率。
对应地，步骤S330可以包括：
S332：根据第一氮氧化物平均转化效率以及第二氮氧化物平均转化效率，输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号。
具体地，如果第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率以及第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率之间的差距较大，那么可以认为车辆催化还原系统在第一预设时间段内的催化还原效率相对于第三预设时间段内的催化还原效率下降加快，也就是说，此时可以认为车辆催化还原系统的劣化速度较快，从而判定此时的车辆催化还原系统出现故障，系统可以输出表征车辆催化还原系统异常的信号，反之，系统则可以输出表征车辆催化还原系统正常的信号。其具体地的判定过程后文进行详细叙述。
图5为本申请一示例性实施例提供的第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率的流程示意图。如图5所示，步骤S340可以包括：
S341：根据车辆的状态数据和上游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的上游氮氧化物的多个质量排放量。
具体地，请参照前述步骤S321的相关介绍，执行步骤S341时，可以将步骤S321的公式中相关参数代入第一预设时间段内获取得到的对应值，从而可以得到第一预设时间段内的上游氮氧化物的多个质量排放量。
S342：根据车辆的状态数据和下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的下游氮氧化物的多个质量排放量。
具体地，请参照前述步骤S321的相关介绍，执行步骤S342时，可以将步骤S321中的公式中相关参数带入第一预设时间段内获取得到的对应值，并将步骤S321中的cgas,i代入第一预设时间段内获取得到的下游氮氧化物浓度，以此可以计算得到第一预设时间内的下游氮氧化物的多个质量排放量。
S343：根据上游氮氧化物的多个质量排放量和下游氮氧化物的多个质量排放量，得到第一氮氧化物平均转化效率。
具体地，请参照前述步骤S323的相关介绍，执行步骤S343时，可以将步骤S343介绍中的公式中的Σmgas上游代入第一预设时间段内上游氮氧化物的多个质量排放量求和值，将Σmgas下游代入第一预设时间段内下游氮氧化物的多个质量排放量求和值，计算得到的ENox则可以认为第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率。
图6为本申请一示例性实施例提供的第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率的流程示意图。如图6所示，步骤S350可以包括：
S351：选取第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
具体地，第N个预设时间窗口表征在预设时间节点之前且与预设时间节点相邻的预设时间窗口。
在一实施例中，在执行步骤S320之后，可以得到多个预设时间窗口的氮氧化物转化效率，根据确定的预设时间节点，可以选取得到在预设时间节点且与预设时间节点相邻的预设时间窗口，即选取得到第N个预设时间窗口，从而可以获取得到第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
S352：获取第二预设时间段内的氮氧化物转化效率。
具体地，第二预设时间段表征车辆催化还原系统首次应用的初始时间节点到第N个预设时间窗口的初始时间节点之间的时间段。
在一实施例中，从车辆催化还原系统首次应用开始，每次应用结束后，系统可以记录每次应用过程中的氮氧化物转化效率，这样随着使用次数增加，系统中可以持续更新历史使用过程中的氮氧化物转化效率。因此，在确定预设时间节点后，第N个预设时间窗口也就确定，第N个预设时间窗口的初始时间节点也就确定，对应地，第二预设时间段的长度确定，根据系统中储存的数据，可以获取得到第二预设时间段内的氮氧化物转化效率。
S353：根据第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及第二预设时间段内的氮氧化物转化效率，得到第二氮氧化物平均转化效率。
应当理解的是，第三预设时间段等于第二预设时间段加上第N个预设时间窗口所表征的时间段。
在一实施例中，由于第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率更加临近预设时间节点，而第二预设时间段内的氮氧化物转化效率离预设时间节点更远，所以，第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率对第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率影响比重更大。因此，在计算得到第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率的时候，可以考虑使用加权平均计算方法，其具体的计算如下：
ENOx第三预设时间段＝β*ENOx第二预设时间段+(1-β)*ENOx第N个预设时间窗口；
其中，ENOx第三预设时间段表征第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率；β表征固定权值，其具体的数值可以根据实际情况进行设定；ENOx第二预设时间段表征第二预设时间段内的氮氧化物转化效率；ENOx第N个预设时间窗口表征第N个预设时间窗口内的氮氧化物平均转化效率。
图7为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。如图7所示，在执行步骤S350之后，步骤S332可以包括：
S3321：若第一氮氧化物平均转化效率与第二氮氧化物平均转化效率的差值大于预设值，则输出车辆催化还原系统异常的信号。
需要说明的是，由于车辆催化还原系统在使用过程中，出现逐渐劣化的情况，也就是说，车辆催化还原系统在持续使用过程中，会存在正常的催化还原效率下降的情况。但是，如果短时间内下降的速度过快，则可以认为车辆催化还原系统出现了故障。
具体地，若第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率与第三预设时间段的第二氮氧化物平均转化效率之间的差值大于预设值，则可以认为第二氮氧化物平均转化效率相对于第一氮氧化物平均转化效率差值较大，即车辆催化还原系统在前述第一预设时间段内的催化还原效率降低过快，可以认为车辆催化还原系统在第一预设时间段内出现了故障，然后系统可以输出车辆催化还原系统异常的信号。
在一实施例中，可以对前述执行步骤S331后输出的表征车辆催化还原系统异常的信号以及执行步骤S3321后输出的表征车辆催化还原系统异常的信号进行区分，以方便工作人员区分车辆催化还原系统出现异常的具体原因。
应当理解的是，预设值可以根据实际情况进行设定，本申请对预设值不作具体限定。
如图7所示，步骤S332还可以包括：
S3322：若第一氮氧化物平均转化效率与第二氮氧化物平均转化效率的差值小于或等于预设值，则输出车辆催化还原系统正常的信号。
应当理解的是，若第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率与第三预设时间段的第二氮氧化物平均转化效率之间的差值小于或等于预设值，则可以认为第二氮氧化物平均转化效率相对于第一氮氧化物平均转化效率差值较小，即车辆催化还原系统在前述第一预设时间段内的催化还原效率处于正常的劣化速度，然后系统可以输出车辆催化还原系统正常的信号。
图8为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警方法的流程示意图。如图8所示，在步骤S330之后，催化还原系统预警方法还可以包括：
S360：控制显示设备显示多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及显示车辆催化还原系统正常或异常。
具体地，在显示设备上显示多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及车辆催化还原系统正常或异常的信息，可以方便工作人员实时查看车辆催化还原系统的状态，同时，如果车辆催化还原系统出现障碍，工作人员也可以及时发现。
在一实施例中，显示设备可以选用车辆的仪表盘。
在一实施例中，还可以控制显示设备显示前述的第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率、第二预设时间段内的氮氧化物转化效率、第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率、第一氮氧化物平均转化效率与第二氮氧化物平均转化效率的差值等。
图9为本申请一示例性实施例提供的催化还原系统预警装置的结构框图。如图9所示，本申请提供的催化还原系统预警装置500可以包括：第一获取模块510，配置为获取车辆的状态数据、上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度；其中，上游氮氧化物浓度表征车辆催化还原系统未进行催化还原反应前的氮氧化物浓度；下游氮氧化物浓度表征车辆催化还原系统进行催化还原反应后剩余的氮氧化物浓度；第一计算模块520，配置为根据车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；以及第一输出模块530，根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号。
本申请提供的催化还原系统预警装置，其通过获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度，然后得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，然后根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，判定车辆催化还原系统是否处于异常的状态，根据判定结果输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号，相比于现有技术通过检测已经排放出的氮氧化物的排放量来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态的装置，本申请提供的催化还原系统预警装置可以在催化还原反应后，通过计算得到氮氧化物转化效率来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态，从而在更早的时间节点发出车辆催化还原系统出现故障的信号，使得工作人员可以及时采用应急措施，及时控制氮氧化物的排放，有效地减少排放到环境中的氮氧化物含量，有利于环境保护。
图10为本申请另一示例性实施例提供的催化还原系统预警装置的结构框图。如图10所示，在一实施例中，第一计算模块520可以包括第二计算模块521，配置为根据车辆的状态数据和上游氮氧化物浓度，得到预设时间窗口内的上游氮氧化物的多个质量排放量；第三计算模块522，配置为根据车辆的状态数据和下游氮氧化物浓度，得到预设时间窗口内的下游氮氧化物的多个质量排放量；第四计算模块523，配置为根据上游氮氧化物的多个质量排放量以及下游氮氧化物的多个质量排放量，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
如图10所示，在一实施例中，第一输出模块530可以包括第二输出模块531，配置为若存在超过预设比例的预设时间窗口内的氮氧化物转化效率低于预设效率，则输出表征车辆催化还原系统异常的信号。
如图10所示，在一实施例中，催化还原系统预警装置500可以包括第五计算模块540，配置为根据车辆的状态数据、上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率；第二获取模块550，配置为获取第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率；对应地，第一输出模块530可以包括第三输出模块532，配置为根据第一氮氧化物平均转化效率以及第二氮氧化物平均转化效率，输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号。
如图10所示，在一实施例中，第五计算模块540可以包括第六计算模块541，配置为根据车辆的状态数据和上游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的上游氮氧化物的多个质量排放量；第七计算模块542，配置为根据车辆的状态数据和下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的下游氮氧化物的多个质量排放量；第八计算模块543，配置为根据上游氮氧化物的多个质量排放量和下游氮氧化物的多个质量排放量，得到第一氮氧化物平均转化效率。
如图10所示，在一实施例中，第二获取模块550可以包括选取模块551，配置为选取第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；第三获取模块552，配置为获取第二预设时间段内的氮氧化物转化效率；第九计算模块553，配置为根据第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及第二预设时间段内的氮氧化物转化效率，得到第二氮氧化物平均转化效率。
如图10所示，在一实施例中，第三输出模块532可以包括第四输出模块5321，配置为若第一氮氧化物平均转化效率与第二氮氧化物平均转化效率的差值大于预设值，则输出车辆催化还原系统异常的信号；第五输出模块5322，配置为若第一氮氧化物平均转化效率与第二氮氧化物平均转化效率的差值小于或等于预设值，则输出车辆催化还原系统正常的信号。
如图10所示，在一实施例中，催化还原系统预警装置500可以包括显示模块560，配置为控制显示设备显示多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及显示车辆催化还原系统正常或异常。
图11为本申请一示例性实施例提供的起重机的结构框图。如图11所示，本申请提供的起重机600可以包括机体610；车辆催化还原系统620，设置在机体上，车辆催化还原系统配置为对氮氧化物进行催化还原反应；以及电子设备630，与车辆催化还原系统通讯连接，电子设备配置为执行前述的催化还原系统预警方法。
本申请提供的起重机，其通过获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度，然后得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，然后根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，判定车辆催化还原系统是否处于异常的状态，根据判定结果输出表征车辆催化还原系统正常或异常的信号，相比于现有技术通过检测已经排放出的氮氧化物的排放量来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态的装置，本申请提供的起重机可以在催化还原反应后，通过计算得到氮氧化物转化效率来判定车辆催化还原系统是否处于故障状态，从而在更早的时间节点发出车辆催化还原系统出现故障的信号，使得工作人员可以及时采用应急措施，及时控制氮氧化物的排放，有效地减少排放到环境中的氮氧化物含量，有利于环境保护。
图12为本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构框图。该电子设备630可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。
如图12所示，电子设备630包括一个或多个处理器631和存储器632。
处理器631可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备630中的其他组件以执行期望的功能。
存储器632可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器631可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。
在一个示例中，电子设备630还可以包括：输入装置633和输出装置634，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
在该电子设备是单机设备时，该输入装置633可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。
此外，该输入装置633还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置634可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置634可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图12中仅示出了该电子设备630中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备630还可以包括任何其他适当的组件。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种催化还原系统预警方法，其特征在于，包括：
获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及所述车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度；
根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；以及
根据多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号。
2.根据权利要求1所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，所述根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率包括：
根据所述车辆的状态数据和所述上游氮氧化物浓度，得到所述预设时间窗口内的上游氮氧化物的多个质量排放量；
根据所述车辆的状态数据和所述下游氮氧化物浓度，得到所述预设时间窗口内的下游氮氧化物的多个质量排放量；以及
根据所述上游氮氧化物的多个质量排放量以及所述下游氮氧化物的多个质量排放量，得到多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率。
3.根据权利要求1所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，所述根据多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号包括：
若存在超过预设比例的所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率低于预设效率，则输出表征所述车辆催化还原系统异常的信号。
4.根据权利要求1所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，在所述获取车辆的状态数据、车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及所述车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度之后，所述催化还原系统预警方法还包括：
根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率；其中，所述第一预设时间段表征预设时间节点到当前时间节点之间的时间段；
在所述得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率之后，所述催化还原系统预警方法包括：
获取第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率；其中，所述第三预设时间段表征所述车辆催化还原系统首次应用的初始时间节点到所述预设时间节点之间的时间段；
所述根据多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号包括：
根据所述第一氮氧化物平均转化效率以及所述第二氮氧化物平均转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号。
5.根据权利要求4所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，所述根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到第一预设时间段内的第一氮氧化物平均转化效率包括：
根据所述车辆的状态数据和所述上游氮氧化物浓度，得到所述第一预设时间段内的上游氮氧化物的多个质量排放量；
根据所述车辆的状态数据和所述下游氮氧化物浓度，得到所述第一预设时间段内的下游氮氧化物的多个质量排放量；以及
根据所述上游氮氧化物的多个质量排放量和所述下游氮氧化物的多个质量排放量，得到所述第一氮氧化物平均转化效率。
6.根据权利要求4所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，所述获取第三预设时间段内的第二氮氧化物平均转化效率包括：
选取第N个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；其中，所述第N个所述预设时间窗口表征在所述预设时间节点之前且与所述预设时间节点相邻的预设时间窗口；
获取第二预设时间段内的氮氧化物转化效率；其中，所述第二预设时间段表征所述车辆催化还原系统首次应用的初始时间节点到所述第N个预设时间窗口的初始时间节点之间的时间段；以及
根据所述第N个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及所述第二预设时间段内的氮氧化物转化效率，得到所述第二氮氧化物平均转化效率。
7.根据权利要求4所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，所述根据所述第一氮氧化物平均转化效率以及所述第二氮氧化物平均转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号包括：
若所述第一氮氧化物平均转化效率与所述第二氮氧化物平均转化效率的差值大于预设值，则输出所述车辆催化还原系统异常的信号；或者，
若所述第一氮氧化物平均转化效率与所述第二氮氧化物平均转化效率的差值小于或等于所述预设值，则输出所述车辆催化还原系统正常的信号。
8.根据权利要求1所述的催化还原系统预警方法，其特征在于，在所述输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号之后，所述催化还原系统预警方法还包括：
控制显示设备显示多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率以及显示所述车辆催化还原系统正常或异常。
9.一种催化还原系统预警装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，配置为获取车辆的状态数据、所述车辆催化还原系统的上游氮氧化物浓度以及所述车辆催化还原系统的下游氮氧化物浓度；其中，所述上游氮氧化物浓度表征所述车辆催化还原系统未进行催化还原反应前的氮氧化物浓度；所述下游氮氧化物浓度表征所述车辆催化还原系统进行催化还原反应后剩余的氮氧化物浓度；
第一计算模块，配置为根据所述车辆的状态数据、所述上游氮氧化物浓度以及所述下游氮氧化物浓度，得到多个预设时间窗口内的氮氧化物转化效率；以及
第一输出模块，根据多个所述预设时间窗口内的氮氧化物转化效率，输出表征所述车辆催化还原系统正常或异常的信号。
10.一种起重机，其特征在于，包括：
机体；
车辆催化还原系统，设置在所述机体上，所述车辆催化还原系统配置为对氮氧化物进行催化还原反应；以及
电子设备，与所述车辆催化还原系统通讯连接，所述电子设备配置为执行权利要求1至8中任一项所述的催化还原系统预警方法。
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